记者从中国科学技术大学获悉，由该校潘建伟院士领衔的科研团队联合国内多家科研机构、大学，近期成功研制出可编程量子计算原型机“九章四号”，其针对特定问题的算力远超当前全球最快超级计算机El Capitan，成功建立了国际上最强的“量子计算优越性”。相关成果5月13日在国际学术期刊《自然》发表。

量子计算利用量子叠加等特性，在特定问题上的运算速度具备远超普通计算机的能力，而“量子计算优越性”，就是指量子计算机在某类数学问题上，能超越现有最强大的超级计算机，这也是衡量一个国家当前量子计算实力的关键标志。

△“九章四号”量子计算原型机实拍图

我国科研团队研制的“九章四号”，能操纵和探测高达3050个光子。它可以用来求解“高斯玻色采样”任务——类似计算无数粒子经过复杂路径后的分布概率，这类问题对普通计算机来说难度极大。

在“九章四号”的研制工作中，我国科研团队主要解决了光子损耗的难题，大幅提升了系统效率，让量子计算的规模和复杂度实现重大飞跃。测试显示，“九章四号”生成一个样本仅需25微秒，而全球最快超算El Capitan完成同样任务，需要超过10⁴²年，“九章四号”计算速度是超算的10⁵⁴倍。

△“九章四号”量子计算原型机实拍图

目前，我国已在量子计算领域积累大量科研实践经验。2020年，“九章”光量子计算原型机问世，首次在光学体系实现量子计算优越性。此后，“九章二号”“九章三号”不断升级，并持续刷新纪录。随着近几年“祖冲之二号”“祖冲之三号”超导量子计算机的相继问世，我国也成为全球唯一在光量子计算与超导量子计算两条量子计算技术路线上均实现“量子计算优越性”的国家。

此次“九章四号”的成果，进一步巩固了我国在光量子计算领域的世界领先地位，也为后续研制更先进的量子计算机奠定了基础。

△“九章四号”量子计算原型机实拍图